變電站220kV組合電器隔離開關(guān)閉鎖關(guān)系問題探究

山東泰開高壓開關(guān)有限公司 劉鑫鈴 王 偉 張 凱

在我國各地區(qū)電力需求逐步增加的背景下，對供電可靠性及安全性的要求也越來越高。與此同時(shí)，考慮到和經(jīng)濟(jì)設(shè)備的發(fā)展趨勢相適應(yīng)，近些年來我國各地區(qū)變電站建設(shè)項(xiàng)目數(shù)量越來越多，并且組合電器設(shè)備（GIS）在其中的應(yīng)用廣泛，價(jià)值顯著。但變電站組合電器應(yīng)用期間，也存在一些較為明顯的問題。以變電站220kV組合電器中的隔離開關(guān)閉鎖關(guān)系問題較為顯著，如接地與相關(guān)規(guī)范要求不符、快速接地刀閘未能直接接地等，此外在組合電器中還存在隔離開關(guān)閉鎖設(shè)備缺陷問題。

1 問題原因及解決措施分析

1.1 設(shè)備缺陷信息問題

以國內(nèi)某地區(qū)的220kV變電站工程項(xiàng)目為例，在該工程項(xiàng)目現(xiàn)場驗(yàn)收工作開展期間，若電動操作對-4母線隔離開關(guān)合閘，并進(jìn)行-47接地隔離開關(guān)操作，則-47接地隔離開關(guān)能夠有效合閘。在現(xiàn)場電氣指示方面顯示的情況包括：-4母線隔離開關(guān)處于合位狀態(tài)（紅色）；-47接地隔離開關(guān)處于分閘狀態(tài)（綠色）、為半離半合的狀態(tài)。在上述情況下，倘若相關(guān)運(yùn)維工作人員對-47接地隔離開關(guān)的具體機(jī)械狀態(tài)不甚了解，且-47接地隔離開關(guān)電器絕緣距離與相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求不符，則在送電期間易誘發(fā)放電故障問題，從而出現(xiàn)帶接地線送電狀況，進(jìn)一步使電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性及安全性受到嚴(yán)重影響。

1.2 設(shè)備缺陷問題產(chǎn)生的原因

對起始階段進(jìn)行優(yōu)先分析判斷，基于-4母線隔離開關(guān)動作期間，沒有對-47接地隔離開關(guān)執(zhí)行可靠閉鎖操作。經(jīng)對圖紙進(jìn)行二次查閱顯示，-4隔離開關(guān)和-47之間的聯(lián)鎖關(guān)系密切。對于聯(lián)鎖關(guān)系，主要經(jīng)機(jī)構(gòu)輔助開關(guān)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)。

在與設(shè)備生產(chǎn)常見進(jìn)行溝通交流的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)此型號組合電器隔離開關(guān)機(jī)構(gòu)在2年前采取了一次機(jī)械改造。與此同時(shí)，對于新式機(jī)構(gòu)輔助開關(guān)連桿，基于機(jī)構(gòu)輸出軸位增設(shè)了空行程。在此段空行程的影響下，使-4母線隔離開關(guān)的輔助開關(guān)處于運(yùn)動狀態(tài)期間下，在時(shí)間上明顯比主刀閘拐臂落后?；?4母線隔離開關(guān)合閘動作起始環(huán)節(jié)，機(jī)構(gòu)輔助開關(guān)、拉桿沒有跟隨主刀閘拐臂作出一致的動作。在此情況下聯(lián)鎖關(guān)系未能起到有效的作用，使-47接地隔離開關(guān)能夠進(jìn)行操作。

此外，通過現(xiàn)場測量結(jié)果顯示，-4母線隔離開關(guān)合閘總時(shí)長大概為3秒，輔助開關(guān)基于主刀閘大概起始動作1秒后跟隨主刀閘作出相應(yīng)的動作，即在此大概1秒時(shí)間范圍內(nèi)輔助開關(guān)沒有作出動作，且此時(shí)間范圍中4隔離開關(guān)對-47接地隔離開關(guān)未能作出相對應(yīng)的閉鎖作用。在此情況下，在-4母線隔離開關(guān)處于操作狀態(tài)時(shí)，-47接地隔離開關(guān)也出現(xiàn)了操作方面的問題。

1.3 設(shè)備缺陷問題的相關(guān)解決措施

為解決上述提到的設(shè)備缺陷問題需落實(shí)有效的解決措施：經(jīng)分析研究，基于-47接地隔離開關(guān)聯(lián)鎖回路上可增設(shè)機(jī)械限位節(jié)點(diǎn)，使設(shè)備缺陷問題的發(fā)生得到有效預(yù)防控制。具體做法為：基于-4母線隔離開關(guān)主刀閘拐臂分閘限位部位增設(shè)常開節(jié)點(diǎn)（1個(gè)），并串入到-47接地隔離開關(guān)的聯(lián)鎖回路當(dāng)中。在-4母線隔離開關(guān)處于分位的情況下，47隔離開關(guān)可執(zhí)行相應(yīng)的操作；在-4母線隔離開關(guān)處于非分位情況下時(shí)，則-47隔離開關(guān)不能進(jìn)行操作。圖1為該設(shè)備改造方案示意圖。

圖1 設(shè)備改造方案示意圖

2 設(shè)備安裝注意事項(xiàng)分析

在上述分析過程中，不難發(fā)現(xiàn)變電站220kV組合電器隔離開關(guān)閉鎖關(guān)系問題帶來的影響較大，對于此類問題，需嚴(yán)格遵循預(yù)防為主、及時(shí)處理的基本工作原則[1]。對于處理措施上述已提到，而從預(yù)防角度考慮則需做好組合電器設(shè)備的安裝工作。具體安裝注意事項(xiàng)如下：

以產(chǎn)品的技術(shù)規(guī)定、設(shè)備重量為依據(jù)，合理選擇使用吊裝索具、起重設(shè)備，進(jìn)一步對吊點(diǎn)進(jìn)行合理應(yīng)用。并以制造廠的編號、規(guī)定程序進(jìn)行裝配作業(yè)，避免搞混淆。在安裝期間，對于可見的密封槽面需進(jìn)行嚴(yán)格檢查，保證表面光滑、清潔、無劃傷等。對于已使用過的密封圈不能重復(fù)利用；對于新的密封圈需確保無損傷、無裂痕及毛刺，避免出現(xiàn)其他異常狀況等。

安裝期間，針對可見母線觸頭連接部位需進(jìn)行嚴(yán)格檢查，確保鍍銀層的優(yōu)良性能，并確保表面光滑，能夠和母線觸頭座保持良好連接關(guān)系，避免出現(xiàn)卡阻狀況。并對母線、母線筒內(nèi)壁、支撐絕緣件、盤式絕緣子等表面進(jìn)行詳細(xì)檢查，確保平整，沒有毛刺；對于應(yīng)用到的密封脂、清潔劑以及擦拭等材料，需與產(chǎn)品技術(shù)文件相關(guān)要求相符。此外，基于每一次內(nèi)檢、安裝以及試驗(yàn)工作完成之后，需確保GIS內(nèi)沒有殘留物，然后進(jìn)行封蓋處理。

3 設(shè)備安裝要點(diǎn)方法分析

3.1 母聯(lián)間隔安裝要點(diǎn)方法

考慮到安裝誤差的積累得到有效減少，可將母聯(lián)間隔當(dāng)作安裝組對基準(zhǔn)，從母聯(lián)間隔起始朝兩邊進(jìn)行安裝。在母聯(lián)間隔初步就位后需與地面的中心線對正，然后對母聯(lián)間隔的水平度、垂直度、中心進(jìn)行調(diào)整，針對不適宜的地方則采取墊片進(jìn)行細(xì)調(diào)處理。對于母聯(lián)間隔來說，作為安裝的基準(zhǔn)點(diǎn)，基于安裝期間需規(guī)范測量、調(diào)整其水平度，保證間隔安裝情況下，底架中心線能夠和標(biāo)注的間隔中心線間維持重合關(guān)系。對于母聯(lián)GIS間隔的地腳螺栓，則需以生產(chǎn)廠家指定的力矩值進(jìn)行固定定位處理，然后在此基礎(chǔ)上對兩側(cè)各元件、間隔部分進(jìn)行拼裝處理[2]。此外，基于母聯(lián)間隔安裝完成后對主變間隔、進(jìn)線間隔進(jìn)行依次就位。以母線間隔母管軸線為依據(jù)，進(jìn)行找平、找平、對中主變間隔以及進(jìn)線間隔。

3.2 法蘭安裝要點(diǎn)方法

基于法蘭對接之前，需將法蘭連接位置的運(yùn)輸封蓋先打開，然后對密封槽內(nèi)運(yùn)輸用的密封膠圈進(jìn)行拆除處理，廢氣的密封膠圈不能再應(yīng)用，針對可見部位，則需進(jìn)行全面的清潔與檢查處理。針對法蘭對接面、密封槽，需確保光滑，沒有劃痕，沒有凹凸點(diǎn)，并避免出現(xiàn)鑄造沙眼等缺陷問題。如法蘭對接面存在劃痕，則需使用油石、240#水磨砂紙進(jìn)行打磨平整處理，朝著法蘭弧形輕輕進(jìn)行研磨處理，避免對法蘭圈心前后進(jìn)行研磨處理，在研磨后需采取高純度的酒精進(jìn)行清洗處理。

在連接法蘭過程中需使用到手拉葫蘆、行吊等相關(guān)機(jī)具，對等待對接的GIS間隔或母線筒，朝已經(jīng)安裝好的母聯(lián)GIS間隔進(jìn)行平移靠攏處理。接口位置的距離需維持在大概50mm，然后對吊裝角度、方位進(jìn)行合理調(diào)整，并采取2支導(dǎo)向用定位螺栓，對稱穿過對接法蘭的螺孔。對于對接法蘭，基于平移期間需確保沒有卡阻，并保證法蘭面間隙距離的均勻性，加強(qiáng)對連接部位母線的檢查，確保在觸頭座內(nèi)完全插入。在法蘭對接完好后需全部插入法蘭連接螺栓，以法蘭直徑方向?qū)ΨQ緊固螺栓，并確保螺栓緊固力矩值與產(chǎn)品技術(shù)規(guī)定要求相符。

3.3 散裝母線安裝要點(diǎn)方法

在安裝散裝母線的情況下，需把母線安裝專用小車放置母線筒內(nèi)部，并在母線小車上將母線放置好，通過施工人員對導(dǎo)體另一端水平托起，然后以緩慢的速度把母線推入至母線筒內(nèi)部，確保導(dǎo)體一端在觸頭座內(nèi)完全插入[3]。經(jīng)觀察孔或?qū)δ妇€長度進(jìn)行測量，對母線插入尺寸是否合格進(jìn)行分析判斷，在確保合格后采取尼龍繩進(jìn)行綁扎處理，托起母線后將母線安裝小車拖出，進(jìn)一步采取塑料薄膜對母線筒進(jìn)行臨時(shí)封包處理，在安裝連接合攏前期，然后將尼龍繩取出來。

3.4 其他安裝要點(diǎn)

一方面，在電壓互感器、避雷器安裝過程中，需對內(nèi)部氣壓是否正常進(jìn)行嚴(yán)格檢查，在確保正常后將運(yùn)輸封蓋拆除，然后實(shí)施電氣特性試驗(yàn)及絕緣電阻測試，在測試合格后再進(jìn)行安裝連接處理。值得注意的是，對于電壓互感器需采取水平安裝方式，避雷器則采取垂直安裝方式，基于起吊期間需以相關(guān)要求為依據(jù)，做好相對應(yīng)的吊運(yùn)、翻轉(zhuǎn)作業(yè)，在翻轉(zhuǎn)期間需預(yù)防控制劇烈沖擊狀況的發(fā)生。

另一方面，在電纜倉安裝過程中，首先需對出廠時(shí)電纜倉氣室的盲板進(jìn)行拆除處理，然后拆換電纜倉接口部位的密封橡膠圈，利用工業(yè)潔凈紙蘸取適量的無水酒精對新密封橡膠圈進(jìn)行擦拭處理。擦拭完成后，基于密封橡膠圈上將密封脂均勻涂抹上，并把密封圈裝至凹槽內(nèi)部[4]。將GIS電纜倉打開后，安裝好手孔，把電纜終端頭配套到場的環(huán)氧母座緩慢垂直進(jìn)入電纜倉內(nèi)部，并將潔凈手套帶來，進(jìn)入手孔后，確保環(huán)氧母座末端導(dǎo)體和GIS電纜倉內(nèi)的電氣維持可靠連接的關(guān)系。此外，利用螺栓將環(huán)氧母座在GIS電纜倉下端固定好。將電纜倉手孔蓋板安裝好之后，針對電纜倉氣室實(shí)施抽真空、充氣等處理操作，以此保證電纜倉安裝的質(zhì)量。

4 結(jié)語

針對變電站220kV組合電器隔離開關(guān)閉鎖關(guān)系問題，需分析問題產(chǎn)生的原因，然后采取有效的解決措施。與此同時(shí)，從問題預(yù)防控制角度考慮，則需注意組合電器安裝過程的一些基本事項(xiàng)，并掌握母聯(lián)間隔安裝、法蘭安裝以及散裝母線安裝等要點(diǎn)，以此確保組合電器安裝應(yīng)用的質(zhì)量及安全性得到全面提高。